《-C语言程序设计》实验指导书.doc

C语言程序设计实验指导书课程编号： 课程名称：C语言程序设计 实验学时： 44 一、本实验课的性质、任务与目的本实验课目的是使学生掌握C语言编程的常用方法，熟悉该语言中的语法、词法规则，为以后进行软件开发和学习后继专业课程打下基础。通过学习能够运用C语言中的各个知识点编写能完成一定功能的程序。训练学生进行复杂程序设计的技能和培养良好程序设计的习惯，其重要程度决不亚于知识的传授。把高级语言的学习与程序设计、上机实践紧密地结合起来，以提高学生能灵活运用新的知识分析问题和解决问题的能力。二、本实验课所依据的课程基本理论本实验课基于C语言的语法和词法规则、数据的表示及算法的处理，而语法及算法正是高级语言程序设计的主要研究对象。C语言程序设计的主要任务是：C 语言是一种应用广泛结构化程序设计语言，本课程介绍C语言的基本概念、基本语法和编程方法，重点描述C语言的结构化的特征，并通过本课程的学习，使学生掌握一定的结构化程序设计的知识，以及用C语言编写程序的能力。三、实验类型与要求在做每个实验之前，让学生对本次实验相关的内容进行预习、算法设计、流程图的设计、编写程序，做好实验的准备工作；写出预习报告，画出流程图，要求独立完成。说明：1、实验类型：设计性； 2、实验要求：必做。四、每组人数与实验学时数每组1人，实验学时数44学时。五、考核方式与评分办法 实验总成绩=出勤情况*10%+实验报告*20%+平时*30%+实验表现*40%六、本实验课配套教材或实验指导书谭浩强. C程序设计. 北京：清华大学出版社 ，2006年3月第3版谭浩强. C程序设计题解与上机指导. 北京：清华大学出版社 ，2006年3月第3版谭浩强. C程序设计试题汇编. 北京：清华大学出版社 ，2006年3月第2版夏宽理. C语言程序设计. 北京：中国铁道出版社，2006年2月第1版夏宽理. C语言程序设计上机指导与习题解答. 北京：中国铁道出版社，2006年2月第1版王士元. C高级实用程序设计. 北京：清华大学出版社，1996年1月第1版七、实验报告要求在机器上交作业，每次实验成绩分为优、良、及格、不及格，未参加的为0分。要求认真书写实验报告。实验报告编写要求：1实验题目2实验要求3程序流程图4调试过程（实验过程出现的问题、解决的方法）5程序代码及运行结果。八、实验内容实验一：C语言运行环境的认识与简单的C程序【目的与要求】 1、了解TC环境下C语言的运行环境，熟悉编译系统的操作环境。2、了解在该系统上如何编辑、编译、连接和运行一个C程序。3、通过运行简单的C程序，初步了解C源程序的特点。4、掌握和理解C程序中最基本的C语句。【实验内容】1、题目：由键盘输入两个整数，计算并输出两个数之和。2、程序如下： #include “stdio.h” void main() int a,b,sum;printf(“Please input two integer numbers:n”);scanf(“%d%d”,&a,&b);sum=a+b;printf(“%d+%d=%d”,a,b,sum); 3、具体操作： （1）输入程序，然后进行编译连接。若在编译中有词法或语法错误，则根据提示进行修改，再进行调试，直到没有语法错误。 （2）运行程序，依下列不同的方式输入数据，查看程序执行结果。 12_ 34 12 34 1234 【实验分析与讨论】 1、总结C程序的基本结构和书写规则。2、分析调试过程中常见的错误提示和解决策略。实验二：C语言程序的单步调试实验三：选择结构的程序设计【目的与要求】 1、了解三种基本数据类型的定义。2、掌握各种不同运算符及其对应的表达式的使用。3、熟练掌握if语句和switch语句的使用【实验内容】一、判断方程ax2+bx+c=0有几个解，若有，则输出其解。 1、算法分析：对于方程ax2+bx+c=0的解，存在以下情况：a=0,不是一元二次方程；b2-4ac=0,有两个相等的实根；b2-4ac0,有两个不等的实根；b2-4ac0) x1=(-b+sqrt(d)/(2*a) x2=(-b-sqrt(d)/(2*a) else x1=(-b+sqrt(-d)i)/(2*a) x2=(-b-sqrt(-d)i)/(2*a)2、程序代码：#include “stdio.h” #include “math.h”void main() float a,b,c,x1,x2,d; printf(“请输入ax2+bx+c=0方程三系数值：”)； scanf(“%f%f%f”,&a,&b,&c); if (abs(a)=1e-6) /a=0 printf(“该方程非一元二次方程.n”)； else d=sqr(b)-4*a*c;if (abs(d)1e-6) x1=(-b+sqrt(d)/(2*a);x2=(-b-sqrt(d)/(2*a);printf(“该方程的两个不等实根为：x1=%4.2f,x2=%4.2f”,x1,x2);else / sqr(b)-4*a*c0 printf(“该方程的两个复数根为：x1=%4.2f+%4.2fi,x2=%4.2f-%4.2fi” ,-b/(2*a),sqrt(-d)/(2*a), -b/(2*a),sqrt(-d)/(2*a); 二、简单的菜单程序设计。假设要求设计一菜单如下： 主 菜 单 1-汉字 2-拼音 3-英文1、算法分析：（1） 根据要求使用输出语句将上述菜单输出，提示按要求选择。（2） 运用if语句或switch语句，编写分支结构。2、程序代码：#include “stdio.h”void main() int i; printf(“nnn=主 菜 单=n”); printf(“ (中 国)”) printf(“ 1-汉字n”); printf(“ 2-拼音n”); printf(“ 3-英文n”)； printf(“请选择：”)； scanf(“%d”,&i); switch(i) case 1:printf(“ 中 国n”)；break;case 2:printf(“ Chinan”);break;case 3:printf(“ Zhong guon”);break; 【课后练习】1、判断一年份是不是闰年。2、从键盘上输入1-7之间的数字，输出表示一个星期中对应某一天的英文单词。【实验分析与讨论】 1、总结分支选择结构的设计方法与技巧。2、掌握简单菜单的设计。实验四：循环结构的程序设计【目的与要求】 1、掌握三种循环语句在编程中的使用。2、理解break语句和continue语句在循环结构中的不同作用。3、了解循环的嵌套，学会穷举算法与迭代算法。【实验内容】一、输入两个正整数，求出它们的最大公约数与最小公倍数。1、算法分析： 辗转相除法对于两个数m和n，将大数放在m中，小数放在n中，用n去除m，若余数为0，则n为最大公约数，否则将n作为m，余数作为n，再用n去除m，直到余数为0，则n为最大公约数。2、程序代码： #include “stdio.h” #include “math.h” void main() int m,n,t,max,min;printf(“请输入两个正整数：”)；scanf(“%d%d”,&m,&n); min=m*n;if (mn) t=n;n=m;m=t;while(n!=0)t=m%n;m=n;n=t;printf(“最大公约数为：%dn”,m);printf(“最小公倍数为：%dn”,min/m);二、将一张100元钱，换成10元，20元，50元零钱，问有多少种不同的换法（假设三种零钱每种都可不出现）。1、算法分析 运用穷举算法实现：考虑到三种零钱各种可以不出现，则各自的张数范围如下： 10元-0张 到 10张 20元-0张 到 5张 50元-0张 到 2张 并且要考虑到共数只有一张100元票子。2、程序代码： #include stdio.h void main() int Tencount,Twecount,Fifcount,i=0; for(Tencount=0;Tencount=10;Tencount+) for(Twecount=0;Twecount=5;Twecount+) for(Fifcount=0;Fifcount=2;Fifcount+) if (Tencount*10+Twecount*20+Fifcount*50=100) printf(第%d种换法为：10元 %d张 20元 %d张 50元 %d张n,+i,Tencount,Twecount,Fifcount); 【课后练习】 *1、求1100之间，能被5整除的数之和。 * * *2、判断任一个数是否是质数。 * * * * *3、输出一有规则的图形，如右图。 * * * *【实验分析与讨论】 1、分析总结for语句，while语句，do-while语句的用法。2、巧用break语句和continue语句。实验五： 数组及其应用【目的与要求】 1、掌握一维数组与二维数组的使用。2、掌握字符数组与字符串的区别与使用。3、熟练掌握与数组有关的算法（选择排序与冒泡排序、查找与插入）。【实验内容】一、输入一个整数，将其插入一含有9个数的有序序列中，确保插入后其仍然有序，。 1、算法分析：将待插入的数与序列中的每个数进行比较，找到其插入的具体位置i； 将从第i个数组元素开始，一直到原数组中的最后一个元素，整体往后移，空出一空间来存储待插入的整数。 2、程序代码： #include stdio.h void main() int a10=2,5,7,11,14,19,21,33,67,i,k,m; printf(“原数组为：”)； for(i=0;i9;i+) printf(“%4d”,ai); printf(“n请输入待插入的整数：”)； scanf(“%d”,&m); for(i=0;i9;i+) if (m=i;k-) ak=ak-1; /移位，准备插入新的整数ai=m; printf(“新数组为：”)； for(i=0;i10;i+) printf(“%4d”,ai);二、编程实现：将字符串str2连接到字符串str1 后，构成新的字符串str1。 1、算法分析： 本程序即实现字符串处理函数strcat（）的功能。两字符串str1和str2进行连接，要注意的是字符串的结束标志。 2、程序代码： #include stdio.h #include string.h void main() char str140,str220,i,j,len1,len2; printf(请输入字符串str1:); gets(str1); len1=strlen(str1); printf(请输入字符串str2:); gets(str2); len2=strlen(str2); for(i=len1,j=0;jlen2;i+,j+) str1i=str2j;str1i=0; printf(新的字符串str1为：); puts(str1); 【课后练习】1、 判断一方阵是不是对称矩阵。2、 实现两个字符串拷贝的功能。3、 运行折半查找法，在一个有序序列中查找某一特定的数。【实验分析与讨论】1、 分析两种基本排序算法的核心与两者的不同之处。2、 在实现字符串处理函数时的一些注意事宜及其实现方法。3、 讨论二维数组解决矩阵与行列式。实验六： 函数及其应用【目的与要求】 1、掌握C中函数的定义、调用及设计。2、掌握函数嵌套调用、递归调用的设计。3、掌握变量、函数的作用域及存储类。【实验内容】一、设计一个子函数对n个整数进行排序，由主函数从键盘接收若干个数，调用子函数进行排序，并在主函数中进行输出显示。1、算法分析： 子函数的设计 以两个参数来实现，一个是接收主函数传来的数组首地址，另一个是持排序的整数个数，如fun(int a,int n)； 主函数的实现 定义一整型数组，从键盘上接收若干个整数，调用子函数fun，再将最后的结果输出。2、程序代码：#include stdio.hvoid fun(int a,int n) / 选择排序算法 int i,j,t; for(i=0;in-1;i+) for(j=i+1;jaj) t=ai;ai=aj;aj=t;void main() int a10,i; for(i=0;i10;i+) scanf(%d,&ai); printf(输入的数值序列为：); for(i=0;i10;i+) printf(%4d,ai); printf(n); fun(a,10); printf(输入的数值序列为：); for(i=0;i10;i+) printf(%4d,ai); 二、输入任意两数m,n的值，输出下列表达式的值。 S= 1、算法分析 编写一函数fac(n), 返回n!的值。 编写主函数，从键盘输入m,n的值，调用上述fac()函数，计算表达式的值，并将其输出。 2、程序代码 #include “stdio.h” long fac(int n)if (n=1) return 1; else return n*fac(n-1);void main()int m,n,t; float s;printf(“please input 2 integer numbers:”);scanf(“%d%d”,&m,&n);if(mn) t=m;m=n;n=t;printf(“s=%f”,fac(m)/(fac(m-n)fac(n);【课后练习】1、 若正整数A恰好出现在其平方数的右侧，则称A为一个同构数。如：5，6，76。求100以内的所有同构数。要求：（1）编写一子函数int fun（int n），判断给定正整数n是不是同构数，若是，返回1，否则，返回0。（2）编写主函数，调用函数fun()，寻找并输出100以内的所有同构数。（3）在输出同构数的同时，要输出其平方的值。2、 运用递归，求任一个字符串的长度。【实验分析与讨论】1、 被调函数的实现及调用过程。2、 简单递归问题的实现。实验七：指针及其应用 【目的与要求】 1、了解指针的定义与应用。2、掌握使用指针变量的程序设计。3、 了解使用函数指针的程序设计。4、 了解使用指针数组的程序设计。【实现内容】一、设计一程序，将两个变量的值进行交换。1、 算法分析：（1）编写一个函数swap(int *p,int *q),交换两个参数指针所指的数据。（2）编写主函数，调用函数swap,将两个变量的值进行交换。2、 程序代码：#include “stdio.h”void swap(int *p,int *q);void main()int a,b;printf(“请输入两个整数：”)；scanf(“%d%d”,&a,&b);printf(“两个数交换前顺序为：a=%d,b=%d”,a,b)；swap(&a,&b);printf(“两个数交换后顺序为：a=%d,b=%d”,a,b)；void swap(int *p,int *q)int t;t=*p;*p=*q;*q=t;二、编程实现：运用指针将字符串str2连接到字符串str1 后，构成新的字符串str1。 1、算法分析： 本程序即实现字符串处理函数strcat（）的功能。两字符串str1和str2进行连接，要注意的是字符串的结束标志，并运用指向字符串的指针来实现。 2、程序代码： #include stdio.h #include string.h void main() char str120 ,str210,*p=str1,*q=str2 ,j,len1,len2; printf(请输入字符串str1:); gets(str1); len1=strlen(str1); p=p+len1-1; printf(请输入字符串str2:); gets(str2); len2=strlen(str2); for( j=0;jlen2; j+) *(+p)=*(q+);str1len1+len2=0; printf(新的字符串str1为：); puts(str1); 【课后练习】1、运用指向数组的指针，求一数组中所有元素之和。2、【实验分析与讨论】实验八：结构体及其应用 【目的与要求】 1、了解结构体类型的定义。2、掌握结构体类型变量的使用。【实验内容】有10个学生，每个学生包括学号、姓名、三门课的成绩，从键盘输入10个学生数据，要求输出三门课中每一门课的平均成绩，以及最高分学生的数据。1、算法分析： 定义一个结构体类型，其中含有学号、姓名、三门课的成绩、总分数据；先后根据要求解决上述问题。2、程序代码：#include stdio.htypedef struct stuint number;char name4;float len1,len2,len3;float score;student; void main() student stu10;int i,flag;float ave3,sum3=0,0,0,max=0;printf(请输入10位同学的所有信息：);for(i=0;i=max) max=stui.score; flag=i; sum0+=stui.len1; sum1+=stui.len2; sum2+=stui.len3; for(i=0;i3;i+) avei=sumi/3;printf(三门课的平均成绩分别为); for(i=0;i3;i+) printf(%6.2f,avei); printf(n最高分是：%d %s %6.2f %6.2f %6.2f,stuflag.number,,stuflag.len1, stuflag.len2, stuflag.len3);【实验分析与讨论】 13个人围成一圈，从第1个人开始顺序报号1、2、3。凡报到“3”者退出圈子，找出最后留在圈子中的人原来的序号。实验九： 链表的处理【目的与要求】 1、了解键表的相关概念。2、掌握单向键表的创建、编历、插入、删除等简单处理。【内容】创建一个链表。#include stdio.h#include stdlib.htypedef struct list int data;struct list *next;list;void main()list *head,*ptr;int num,i;ptr=(list *)malloc(sizeof(list); head=ptr;printf(Please input 5 numbers:);for(i=0;idata=num;ptr-next=(list *)malloc(sizeof(list);